JP2004510907A - Device for operating valve and method of controlling the device - Google Patents

Device for operating valve and method of controlling the device Download PDF

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JP2004510907A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic

Abstract

本発明は、液圧式に制御され、連結された弁(12)を駆動する、ジャッキの形に形成された、少なくとも1つの駆動装置(20)を有し、ジャッキの内部で、弁に連結された可動のピストン(24)が、それぞれ非圧縮性の流体(FHI)を供給される、対向する2つの液圧チャンバー(28、30)を画定し、液圧チャンバー(28、30)は、弁(12)を駆動するために液圧チャンバー(28、30)の1つの中を支配する圧力が他の液圧チャンバーを支配する圧力に対して、交互に高圧または低圧となるように制御ユニットによって制御され、各液圧チャンバー(28、30)は、作動用の対応する液体圧力源(32、34)と連結され、液体圧力源(32、34)は、流体(FHI)を弾性的に戻す手段を有することを特徴とする自動車の熱エンジンの弁(12)の作動用の装置(10)を提供する。本発明は、このような装置(10)の制御方法も提供する。The invention comprises at least one drive (20), formed in the form of a jack, which is hydraulically controlled and drives the connected valve (12), inside the jack being connected to the valve. Movable piston (24) defines two opposing hydraulic chambers (28, 30), each supplied with an incompressible fluid (FHI), the hydraulic chambers (28, 30) being valves The control unit causes the pressure prevailing in one of the hydraulic chambers (28, 30) to alternately increase or decrease the pressure prevailing in the other hydraulic chambers to drive (12). Controlled, each hydraulic chamber (28, 30) is connected to a corresponding liquid pressure source (32, 34) for actuation, the liquid pressure source (32, 34) resiliently returning the fluid (FHI). Characterized by having means Provides an apparatus for operation of the valve of the heat engine of a motor vehicle (12) (10). The present invention also provides a method for controlling such a device (10).

Description

【0001】
本発明は、自動車の熱エンジンの弁の作動装置に関する。
【0002】
本発明は、特に、自動車の熱エンジンの弁の作動装置であって、
各弁は軸すなわち柄部を有し、
柄部は、取り付けられた弁の弁座からの離隔と弁座への復帰を引き起こすために、制御ユニットによって制御される駆動装置に連結され、
各駆動装置は、シリンダを有するジャッキの形に作られ、
シリンダの内部においては、取り付けられた弁の柄部が、密閉状態で軸方向に滑動可能であり、
シリンダの内部には、弁の柄部の自由端に連結された可動のピストンが配置され、
ピストンは、シリンダの中に、それぞれが非圧縮性の流体を供給される、対向する上の液圧チャンバーと下の液圧チャンバーとの、2つの液圧チャンバーを画定し、
各液圧チャンバーの中には、流体の圧力が交互に設定され、
この圧力は、ジャッキ及び弁を交互に作動させるために、液圧チャンバーの1つの中を支配する圧力が、他の液圧チャンバーを支配する圧力に対して、交互に高圧または低圧となるように、制御ユニットによって制御される、
自動車の熱エンジンの弁の作動装置に関する。
【0003】
いわゆる「カムなし」型の作動装置の多数の例が知られている。
【0004】
これらの装置は、弁座から弁を離隔させるための、例えばクランク軸によって駆動され、直接または間接的に弁の柄部を動かす、少なくとも1つのカム軸を有する、従来の機械的な装置に代えるためのものである。
【0005】
このような装置の周知の利点は、エンジンの動作を最適化するために、制御ユニットによってエンジン回転数の関数として定められる、弁座からの弁の離隔を最適に制御する様々な法則を適用することが可能になるということである。
【0006】
周知のように、「カムなし」型の作動装置は、電磁または液圧タイプの駆動装置を有する。
【0007】
電磁駆動装置は、一般に2つのバネと、2つのコイルの間を移動する金属のパドルとを有する。弁が閉鎖されるときには、上のバネは、電流によって励磁された上のコイルに向かって引き付けられたパドルによって圧縮されて支持される。下のコイルは励磁されず、下のバネは休止状態にある。上のコイルの電流の循環を中断すると、パドルは開放され、下のバネを圧縮して弁の開口を引き起こす。
【0008】
従って、この作動装置は、上のバネのポテンシャルエネルギが運動エネルギの形でパドルへ伝達され、次いで下のバネへポテンシャルエネルギの形で改めて伝達されるので、「振動型」と呼ばれる。
【0009】
下のコイルにおける電流の循環を確立すると、弁は開口状態に保持される。下のコイルにおける電流を遮断すると、弁の閉鎖と、上のバネの再圧縮がもたらされる。
【0010】
これらの電磁駆動装置を有する作動装置においては、動作を保証するためには高電気出力を必要とするという問題がある。例えば、4気筒、16弁のエンジンについて、「カムなし」エンジンの動作によってのみ消費される出力は、エンジンの最高回転数においては2kWに達し得るが、この出力は、従来の自動車の電気アクセサリの全部の動作を実行するために消費される値である。このため、自動車の電気回路の電源電圧は、従来のものは12Vであるが、発電機のサイズを減少するために42Vに増大させねばならない。
【0011】
更に、電磁作動装置は、高回転数で動作するエンジンには適さないことが示されている。実際、このようなエンジンについては、電磁作動装置は、量産エンジンの常用回転数を超えて運動している部品を充分に加速することはできない。
【0012】
文献US−A−5.562.070には、駆動装置及び弁の往復運動を引き起こすように、駆動装置を形成するジャッキの対向する2つの油圧チャンバーへ高圧のオイルを排出することが可能な油圧ポンプを有する、油圧作動装置が記載されて示されている。このような装置においては、ジャッキの引き続いて起こる反対向きの運動は、駆動装置のピストンの対向する各面へ、ピストンの他方の面へ作用させられる圧力よりも高い圧力を交互に作用させることによって得られる。このため、このような油圧作動装置は、特にエンジンの回転数が増加し、弁の開口及び閉鎖の速度が高速のときには、大量の油圧エネルギを消費する。従って、このような装置は、従来のタイミング駆動の装置と比較して、殆ど利益をもたらさない。
【0013】
さらに、この装置は、閉鎖行程の終わりに、弁の速度を効果的に制御することができないか、少なくとも油圧エネルギの追加消費に見合った弁の速度の制御を可能にすることはない。従って、このような装置は、弁座を破損し、弁が非常に高速で弁座の上に閉じられると騒音を発生するおそれがあるという不具合や、エンジンの出力を大きく低下させるという問題を呈する。
【0014】
文献US−A−5.572.961には、弁の反復動作がバネによって実行される類似の装置が記載されている。このような装置は、先に述べた「振動型」の装置であり、弁の作動に要する油圧エネルギの消費を大きく減少させることを可能にする。しかしながら、この装置は、エンジンの高回転、特に、バネが共振状態になって、大きな振幅の制御不可能な振動をするおそれがある、「弁のサージング」と呼ばれる回転数に適応しないことを示す。
【0015】
これらの問題を解決するために、本発明は、流通しているハイドロニューマチック(液気圧併用)の「カムなし」作動装置の形状に作られた、液圧式で、かつ振動する装置を提供する。
【0016】
この目的のために、本発明は、発明の詳細な説明の冒頭に記載した型の装置において、上記ジャッキの各上記液圧チャンバーは、作動源と呼ばれる少なくとも1つの独立した液体圧力源と連結されることが可能であり、上記液体圧力源は、上記液圧チャンバーの1つのみに連結され、上記液体圧力源は、所定の向きにおける上記弁の運動の行程において、上記所定の向きと反対の向きの後の上記弁の運動のために、上記弁の運動エネルギを回収するための、上記流体を弾性的に戻す手段を有することを特徴とする装置を提供する。
【0017】
本発明の望ましい実施の形態によれば、上記流体を戻す手段は、気圧式である。
【0018】
本発明の他の1つの実施の形態によれば、これらの戻しは機械式である。
【0019】
本発明のその他の特徴によれば、
上記液圧チャンバーの少なくとも1つは、排出源と呼ばれる追加の源に連結させることが可能であり、上記追加の源において上記流体の液圧が減圧され、
上記制御ユニットは、上記液圧チャンバーの1つと上記液圧チャンバーの1つに結合された上記作動源との間に設けられた駆動用の電磁弁と、上記液圧チャンバーの1つと上記排出源との間に設けられた排出用の電磁弁とを交互に制御することによって、上記ジャッキの上記液圧チャンバーの中を支配する圧力を調節することが可能であり、
各上記作動源は、液−気アキュムレータから構成され、上記液−気アキュムレータは被覆を有し、上記被覆の中では、膜が、復元チャンバーと、作動チャンバーとを区切り、上記復元チャンバーは分離されて圧縮性ガスによって満たされており、上記作動チャンバーは、取り付けられた上記ジャッキの対応する上の上記液圧チャンバーまたは下の上記液圧チャンバーと接続され、非圧縮性の上記流体によって満たされており、
上記排出源は、減圧された圧力が支配するエンジンのクランクケースと連結された貯蔵タンクを有し、
上記ジャッキの上の上記液圧チャンバーは、第1の液−気アキュムレータや上記排出源と、それぞれ上記駆動用の電磁弁と上記排出用の電磁弁を介して連結することが可能であり、上記ジャッキの下の上記液圧チャンバーは第2の液−気アキュムレータと直接連結することが可能であり、
逆止弁が、上記ジャッキの上の上記液圧チャンバーと上記第1の液−気アキュムレータとの間に設けられ、
上記液−気アキュムレータの各上記作動チャンバーは、上記弁が閉鎖されている限りは設定圧力に維持することが可能な圧力維持装置に連結される。
【0020】
また、本発明は、上記のタイプの装置の制御方法において、
上記弁の閉止と呼ばれる第1行程においては、上記制御ユニットは、上記駆動用の電磁弁の閉鎖と、上記排出用の電磁弁の開口を指令し、上記第1の液−気アキュムレータは、上記圧力維持装置によって第1の設定圧力に維持され、上記第2の液−気アキュムレータは第2の設定圧力に維持され、上記第1の設定圧力は、上記第2の設定圧力より高く、上記第2の設定圧力は上記エンジンのクランクケースの上記減圧された圧力より高く、
次いで、上記弁の上記弁座からの離隔と呼ばれる第2行程においては、上記制御ユニットは、上記排出用の電磁弁の閉鎖と、上記駆動用の電磁弁の開口を指令し、
次いで、上記弁の上記弁座への復帰と呼ばれる第3行程においては、上記制御ユニットは、上記駆動用の電磁弁の閉鎖を指令し、
次いで、上記弁が完全に閉鎖される第4行程においては、上記制御ユニットは、上記弁の閉止である上記第1行程まで、上記排出用の電磁弁の開口を指令する、
ことを特徴とする装置の制御方法を提供する。
【0021】
本発明のその他の特徴及び利点は、理解のために添付図面を参照する、以下の詳細な説明を読むことによって明らかとなるであろう。
【0022】
図1は、弁の閉止位置における本発明による装置の概略図である。
【0023】
図2は、弁座からの弁の離隔位置における本発明による装置の概略図である。
【0024】
図3は、弁座への弁の復帰位置における本発明による装置の概略図である。
【0025】
以下の記述において、同一の参照数字は、同一または類似の機能を有する部品を示す。
【0026】
図1に、本発明に従って作られた、自動車の熱エンジンの弁12の作動装置10の全体を示す。
【0027】
作動装置10において、各弁12は、チューリップ型部材14と、該チューリップ型部材14に連結された軸すなわち柄部16とから形成される。柄部16は、弁座(図示しない)からの弁12の離隔及び弁座への弁12の復帰を引き起こすために、例えば電子的な制御ユニット(図示しない)によって制御される駆動装置18に連結されている。
【0028】
駆動装置18は、周知のように、シリンダ22を有するジャッキ20の形に作られ、シリンダ22の内部においては、関連する弁12の柄部16が、密閉状態で軸方向に滑動可能であり、弁12の柄部16の自由端に連結された可動のピストン24が配置されている。ピストン24は、シリンダ22の中に、例えばオイルである非圧縮性の流体FHIを供給される、対向する2つの液圧チャンバーを画定する。このように、ピストン24は、より詳細には、シリンダ22の中に、上の液圧チャンバー28と、下の液圧チャンバー30を画定する。
【0029】
作動装置10の作動中に、上の液圧チャンバー28と下の液圧チャンバー30の各々の中に、ジャッキ20及び弁12を交互に作動させるために、液圧チャンバー28または30の1つの中を支配する圧力が、他の液圧チャンバーを支配する圧力に対して、交互に高圧または低圧となるように、制御ユニットによって制御される非圧縮性の流体FHIの圧力が設定される。
【0030】
このようにして、液圧チャンバー28の中を支配する圧力P28が液圧チャンバー30の中を支配する圧力P30よりも高いときには、ピストン24の対向する各面に作用する圧力の合力が、弁12の開口の方向に、ピストン24を下向きに押す。反対に、液圧チャンバー30の中を支配する圧力P30が液圧チャンバー28の中を支配する圧力P28よりも高いときには、ピストン24の対向する各面に作用する圧力の合力が、弁12の閉鎖の方向に、ピストン24を上向きに押す。
【0031】
本発明によれば、従来の装置の上述の問題を解決するために、ジャッキ22の液圧チャンバー28または30の各々は、作動源と呼ばれる、少なくとも1つの独立な液体圧力源と連結することが可能である。作動源は、液圧チャンバー28または30の1つに結合され、非圧縮性の流体FHIを弾性的に戻すための気圧手段を有する。気圧手段は、所定の向きにおける弁12の運動の間に、後に行われる弁12の反対向きの運動のために、弁12の運動エネルギを回収するためのものである。
【0032】
このように、本発明による作動装置10は、望ましくは2つの作動源32及び34を有する。この配置は、本発明を限定するものではなく、ジャッキ22の液圧チャンバー28または30の各々に連結された1つ以上の作動源を有してもよい。
【0033】
この形態は、従来技術の装置に対して、数多くの利点を呈する。
【0034】
実際、周知のように、カムシャフトによって弁を作動させる従来の装置は、弁座からの弁の離隔を最適に制御する法則を適用することができないという不都合があるが、その代りに、弁の閉鎖速度を有効に制御することが可能である。弁の閉鎖を制御するのに適したカムの領域に、彎曲して高くされた輪郭を付与すると、弁座に接近する弁に減速した速度を与えることができ、このことが、弁座の損耗のリスクを減少させ、装置の寿命を増加させる。
【0035】
現在に到るまで、「カムなし」の装置の大部分は、弁を急激に開いて再び閉じるという不具合を呈しており、このことは、ある時間の後に弁座に顕著な損耗をもたらし、またより多くの場合騒音をもたらす。
【0036】
本発明による装置は、弁12が、動作の限界位置への接近の際に、電磁弁EVDの上流の液圧の低下によって制御可能な、実質上ゼロの速度で動かされるので、この問題を解決することを可能にする。この液圧の低下は、弁の位置の関数とすることができる。
【0037】
本発明によって弁12の開口をもたらすために、第1の作動源は、そのポテンシャルエネルギの全部を、運動エネルギの形で弁12へ伝達する。この運動エネルギは、行程の終わりに弁12が完全な開口に達するときに、今度はポテンシャルエネルギの形で第2の作動源へ伝達される。反対に、弁12の閉鎖をもたらすために、第2の作動源は、そのポテンシャルエネルギの全部を、運動エネルギの形で弁12へ伝達する。この運動エネルギは、行程の終わりに弁12が閉鎖に達するときに、今度はポテンシャルエネルギの形で第1の作動源へ伝達される。弁12の運動エネルギは、閉鎖時には殆どゼロであり、一方、運動エネルギは速度の2乗に比例するので、弁12の速度も殆どゼロである。
【0038】
本発明による装置10のもう1つの利点は、液体のエネルギを殆ど消費しないということである。
【0039】
エネルギは、圧力の作動源32及び34の中に蓄えられるので、弁12の運動を逆行させるために、従来技術の装置の場合のように、追加の液体圧力を供給する必要はない。このように、液体圧の消費は、運動の際の弁12の運動エネルギの損失を補償するための、後述の液体エネルギの最小の供給に要約される。運動エネルギの損失は、駆動装置18の中に介在する可能性のある種々の摩擦によって特にもたらされる。
【0040】
他方では、本発明によれば、液圧チャンバー28または30の少なくとも1つは、追加された排出源36に連結させることができる。排出源36の中では、非圧縮性の流体FHIは減圧される。
【0041】
このように、液圧チャンバーの中の減圧の設定に関連する、弁12の末端位置における安定を確保するために、液圧チャンバーの1つの中における液体圧を、有利に、減圧された圧力に戻すことが可能である。
【0042】
本発明によれば、ピストン24の上昇または下降運動を引き起こすために、ピストン24の対向する面の各々に作用する圧力P28、P30の調節は、制御ユニットによって全て管理される。
【0043】
このため、全体として、制御ユニットは、ジャッキ20の液圧チャンバー28または30の1つとその関連する作動源32または34との間に設けられた電磁弁EVAと、液圧チャンバー28または30の1つと排出源36との間に設けられた電磁弁EVDとを、交互に制御することによって、ジャッキ20の液圧チャンバー28及び30の中を支配する圧力P28、P30を調節することが可能である。
【0044】
本発明の望ましい実施の形態においては、各作動源32または34は、液−気アキュムレータ32または34から構成される。液−気アキュムレータ32または34は被覆38、40を有し、被覆38、40の中では、膜42、44が、復元チャンバー46、48と、作動チャンバー50、52とを区切る。復元チャンバー46、48は孤立して圧縮性ガスGCによって満たされており、作動チャンバー50、52は、取り付けられたジャッキ20の対応する上の液圧チャンバー28または下の液圧チャンバー30と接続され、非圧縮性の流体FHIによって満たされている。
【0045】
液−気アキュムレータ32及び34の復元チャンバー46及び48の中に含まれる圧縮性ガスGCは、作動チャンバー50及び52の中に含まれる非圧縮性の流体FHIに弾性復元作用を及ぼすことを可能にし、その結果、弁12の運動エネルギの蓄積を可能にする気体バネを構成する。作動装置10は、電気機械駆動の振動装置として不具合を呈することなく、すなわち、慣性が大きいことによる不具合を呈することなく動作する。
【0046】
さらに、排出源36は、減圧された圧力“P”が支配するエンジンのクランクケース(図示しない)と連結された貯蔵タンク54を有する。
【0047】
ここまでに明示してきたような排出源36は、作動装置10の作動原理を変更することなく、ジャッキ20の上の液圧チャンバー28または下の液圧チャンバー30のどちらへでも結合可能であることに注目するべきである。
【0048】
しかしながら、弁12の閉止位置、すなわちジャッキ20の液圧チャンバーの1つの圧力が減圧される位置が、弁12のチューリップ型部材14の弁座上への完全な密着を確実にする閉鎖位置に対応することが望ましい。
【0049】
このため、ジャッキ20の上の液圧チャンバー28を、それぞれ電磁弁EVAと電磁弁EVDを介して第1の液−気アキュムレータ32や排出源36と連結することができ、ジャッキ20の下の液圧チャンバー30は第2の液−気アキュムレータ34と直接連結する。
【0050】
さらに、逆止弁56を、ジャッキ20の上の液圧チャンバー28と第1の液−気アキュムレータ32との間に配置することができる。
【0051】
最後に、液−気アキュムレータ32または34の各作動チャンバー50または52は、弁12が閉鎖されている限りはその作動チャンバーを設定圧力Pc32及びPc34に維持することが可能な圧力維持装置(図示しない)に連結される。
【0052】
この圧力維持装置は、弁12の運動の際に流体によって被る液圧エネルギの損失の補償を特に可能にする。これらの液圧エネルギの損失は、シリンダ22内における弁12の軸の摩擦、シリンダ内におけるピストン24の摩擦、及び非圧縮性の流体FHIの中に作用する圧力によって発生される「流体摩擦」型の損失に特に起因し得る。
【0053】
また本発明は、この構成において、上述の作動装置10の動作を保証するための制御方法を提供する。
【0054】
図1に示される、弁12の閉止と呼ばれる第1行程においては、制御ユニットは、駆動用の電磁弁EVAの閉鎖と、排出用の電磁弁EVDの開口を指令する。第1の液−気アキュムレータ32は、圧力維持装置によって第1の設定圧力Pc32に維持され、第2の液−気アキュムレータ34は第2の設定圧力Pc34に維持される。第1の設定圧力Pc32は、第2の設定圧力Pc34より高く、第2の設定圧力Pc34はエンジンのクランクケースの減圧された圧力“P”より高い。
【0055】
従って、ジャッキ20の上の液圧チャンバー28の中を支配する圧力P28は、クランクケースの減圧された圧力“P”に等しく、従ってジャッキの下の液圧チャンバーの中を支配する設定圧力Pc34よりも低いので、弁12は休止して閉鎖される。液−気アキュムレータ32の作動チャンバー50は、電磁弁EVAの開口に関係なく、設定圧力Pc32をジャッキの上の液圧チャンバー28の中に設定する準備ができているので、作動装置は「充填状態」にあると呼ばれる。
【0056】
弁座からの弁12の離隔と呼ばれる第2行程においては、制御ユニットは、排出用の電磁弁EVDの閉鎖と、駆動用の電磁弁EVAの開口を指令する。上の液圧チャンバー28の中を支配する設定圧力Pc32に等しい圧力P28は、ジャッキの下の液圧チャンバー30の中を支配する設定圧力Pc34よりも高いので、ピストン24に作用する圧力の合成値は、弁12が開口する方向の下向きの変位をピストン24にもたらす。
【0057】
弁12が開くに従って、弁12の変位が、上の液圧チャンバー28の容積の増加、従って液−気アキュムレータ32の復元チャンバー46の中に含まれる圧縮性ガスGCの膨張をもたらし、また、下の液圧チャンバー30の容積の減少、従って液−気アキュムレータ34の復元チャンバー48の中に含まれる圧縮性ガスGCの圧縮をもたらす。
【0058】
弁12の加速度は、2つの復元チャンバー46、48の中を支配する圧力が平衡にされたときにゼロになるまで減少する。弁12のこの位置は、弁12によって蓄えられる最大運動エネルギ、従って最も高い速度に対応する。次に、弁12の変位が続行し、弁12の減速は、弁12が速度ゼロで完全な開口位置に達するまで続行する。
【0059】
この瞬間に、弁12の運動エネルギは、事実上全部、液−気アキュムレータ34の復元チャンバー48の中に含まれる圧縮性ガスGCによって構成される気体バネの中に蓄えられるポテンシャルエネルギに転換される。従って、復元チャンバー48における圧力は、圧力損失を除いて、第2行程の始めにおける復元チャンバー46の中を支配する圧力に近い。
【0060】
従って、非圧縮性の流体FHIは、今では、ジャッキの下の液圧チャンバー30の中においてはほぼ第1の設定圧力Pc32にあり、ジャッキの上の液圧チャンバー30にいてはほぼ第2の設定圧力Pc34である。その時、制御ユニットは、電磁弁EVAの閉鎖を指令する。
【0061】
ピストン24に作用する圧力P28、P30の合成値は、その時逆転され、弁座への弁の復帰と呼ばれる第3行程においては、制御ユニットは、駆動用の電磁弁EVAの閉鎖を指令する。
【0062】
その時、弁12は、上の液圧チャンバー28の中の圧力P28の増加が充分であると直ちにその閉鎖運動を開始する。装置が逆止弁56を有する場合には、逆止弁56の閾値の設定が、弁が完全に開口状態にある、弁座からの弁の離隔の休止時間の決定を可能にし、逆止弁に僅かな欠陥がある場合には、これは場合によっては無視可能な値に戻される。
【0063】
弁12の閉鎖運動の特性は、開口運動に正確に類似している。従って、弁12が、その弁座上へ実際上ゼロの速度を持って閉まり、このため弁座の損耗をもたらすことはなく、このことが考察対象のエンジンの寿命を著しく増加させることに注目するべきである。
【0064】
最後に、弁12が新たに閉鎖されるときに発生する弁12の完全な閉鎖である第4行程においては、ジャッキの上の液圧チャンバー28の中に残存する圧力P28を減少するために、制御ユニットは、電磁弁EVDの開口を指令する。作動装置10は、その時、圧力が安定させられると直ちに、弁12の閉止の第1行程の構成に戻された状態になる。
【0065】
作動装置10が逆止弁を有する場合には、弁12は、逆止弁の起動の閾値と関連して定められる期間の末端に自動的に閉まることに気付くであろう。
【0066】
可能な変形として、第2行程と第3行程の間に、この期間を制御、すなわち、逆止弁56を停止して弁12が開口位置にある時間を固定することができることに着目するべきである。この形態は、例えば作動装置が排気弁12に適用される場合に、EGR(Exhaust Gas Recycling;排気ガス再循環)と呼ばれる周知の排気ガス再循環方法に対応する、ピストンの下死点への行程の間の、燃焼ガスの再吸入の実行を助長するために、弁12を開口状態に維持することを可能にする。
【0067】
この形態は、特に、最小の燃料消費量が求められる量産の自動車用のエンジンに適用される。
【0068】
この場合、液−気アキュムレータの作動チャンバー50への非圧縮性の流体FHIの帰還は、逆止弁56によってではなく、電磁弁EVAによって確保される。これは、第3行程の間に、制御ユニットが指令することが可能な遅延時間後における駆動用の電磁弁EVAの再開口である。液圧流体は本発明に特有の実施の形態におけるように逆止弁56によって循環する代わりに、電磁弁EVAの再開口によって循環する。従って、この遅延時間は、弁12が開口位置にその間留められる時間に相当する。
【0069】
このように、本発明は、信頼性が高く、安価で、エンジンのエネルギの需要が少ない、量産の熱エンジンすなわち高回転で作動するエンジンの弁12の、気圧制御の実現を可能にする。
[0001]
The present invention relates to a valve operating device for a heat engine of a motor vehicle.
[0002]
The present invention is, in particular, a device for operating a valve of a heat engine of a motor vehicle,
Each valve has a shaft or stem,
The handle is coupled to a drive controlled by a control unit to cause the attached valve to separate from and return to the valve seat;
Each drive is made in the form of a jack with a cylinder,
Inside the cylinder, the stem of the mounted valve is slidable in the axial direction in a sealed state,
A movable piston connected to the free end of the stem of the valve is arranged inside the cylinder,
The piston defines two hydraulic chambers in the cylinder, opposing upper and lower hydraulic chambers, each supplied with an incompressible fluid;
In each hydraulic chamber, the pressure of the fluid is set alternately,
This pressure is such that the pressure dominating one of the hydraulic chambers is alternately high or low relative to the pressure dominating the other hydraulic chambers, in order to operate the jacks and valves alternately. Controlled by the control unit,
The present invention relates to a device for operating a valve of a heat engine of an automobile.
[0003]
Numerous examples of so-called "camless" actuators are known.
[0004]
These devices replace conventional mechanical devices having at least one camshaft driven by, for example, a crankshaft to move the valve stem directly or indirectly, for separating the valve from the valve seat. It is for.
[0005]
A well-known advantage of such a device is to apply various rules for optimally controlling the separation of the valve from the valve seat, which is determined by the control unit as a function of the engine speed in order to optimize the operation of the engine. Is that it becomes possible.
[0006]
As is well known, actuators of the "camless" type have drives of the electromagnetic or hydraulic type.
[0007]
Electromagnetic drives generally have two springs and a metal paddle that moves between two coils. When the valve is closed, the upper spring is compressed and supported by a paddle that is attracted toward the upper coil excited by the current. The lower coil is not energized and the lower spring is at rest. When the current circulation in the upper coil is interrupted, the paddle is opened, compressing the lower spring and causing the valve to open.
[0008]
This actuator is therefore called "oscillating", since the potential energy of the upper spring is transmitted to the paddle in the form of kinetic energy and then to the lower spring in the form of potential energy.
[0009]
Upon establishing current circulation in the lower coil, the valve is held open. Interrupting the current in the lower coil results in valve closure and recompression of the upper spring.
[0010]
Actuating devices having these electromagnetic drives have the problem of requiring high electrical output in order to guarantee operation. For example, for a four-cylinder, 16-valve engine, the power consumed solely by the operation of the "camless" engine can reach 2 kW at the highest engine speeds, but this power is equivalent to that of conventional automotive electrical accessories. This is the value consumed to perform all operations. For this reason, the power supply voltage of the electric circuit of the automobile is 12 V in the conventional case, but must be increased to 42 V in order to reduce the size of the generator.
[0011]
Furthermore, it has been shown that electromagnetic actuators are not suitable for engines operating at high speeds. Indeed, for such engines, electromagnetic actuators cannot sufficiently accelerate components that are moving beyond the normal speed of production engines.
[0012]
The document US-A-5.562.070 describes a hydraulic system capable of discharging high-pressure oil to two opposing hydraulic chambers of a jack forming a drive so as to cause reciprocation of the drive and the valve. A hydraulic actuator having a pump is described and shown. In such a device, the subsequent opposing movement of the jack is effected by alternately applying a higher pressure on each of the opposing faces of the piston of the drive than on the other face of the piston. can get. For this reason, such a hydraulic actuator consumes a large amount of hydraulic energy, especially when the engine speed is increased and the opening and closing speed of the valve is high. Thus, such devices provide little benefit compared to conventional timing driven devices.
[0013]
Furthermore, this device does not allow effective control of the valve speed at the end of the closing stroke, or at least does not allow control of the valve speed in proportion to the additional consumption of hydraulic energy. Therefore, such a device presents a problem that the valve seat may be damaged, a noise may be generated when the valve is closed on the valve seat at a very high speed, and a problem that the output of the engine is greatly reduced. .
[0014]
Document U.S. Pat. No. 5,572,961 describes a similar device in which the repetitive movement of the valve is performed by a spring. Such a device is of the "vibrating" type described above and makes it possible to greatly reduce the consumption of hydraulic energy required for the actuation of the valve. However, this device shows that the engine does not adapt to high engine speeds, especially the number of revolutions referred to as "valve surging", which can cause the springs to resonate and cause uncontrollable oscillations of large amplitude. .
[0015]
In order to solve these problems, the present invention provides a hydraulic and vibrating device in the form of a circulating hydropneumatic (combined with hydraulic) "camless" actuator. .
[0016]
For this purpose, the invention relates to a device of the type described at the beginning of the description, wherein each of the hydraulic chambers of the jack is connected to at least one independent hydraulic pressure source called an actuation source. And the liquid pressure source is connected to only one of the hydraulic chambers, the liquid pressure source being in opposition to the predetermined orientation during the course of movement of the valve in the predetermined orientation. An apparatus is provided, comprising means for resiliently returning the fluid to recover the kinetic energy of the valve for movement of the valve after orientation.
[0017]
According to a preferred embodiment of the present invention, the means for returning the fluid is pneumatic.
[0018]
According to another embodiment of the invention, these returns are mechanical.
[0019]
According to another feature of the invention,
At least one of the hydraulic chambers can be connected to an additional source, referred to as a drain source, at which the hydraulic pressure of the fluid is reduced;
The control unit includes: a driving solenoid valve provided between one of the hydraulic chambers and the operating source coupled to the one of the hydraulic chambers; and one of the hydraulic chambers and the discharge source. It is possible to adjust the pressure governing the hydraulic chamber of the jack by alternately controlling the discharge solenoid valve provided between
Each of the actuation sources is comprised of a liquid-gas accumulator, wherein the liquid-gas accumulator has a coating, in which the membrane separates a restoration chamber and an activation chamber, and the restoration chamber is separated. The working chamber is connected to the corresponding upper or lower hydraulic chamber of the attached jack and is filled with the incompressible fluid. Yes,
The emission source has a storage tank connected to a crankcase of the engine where the reduced pressure governs.
The hydraulic chamber above the jack can be connected to a first liquid-gas accumulator or the discharge source via the driving solenoid valve and the discharge solenoid valve, respectively. The hydraulic chamber below the jack can be directly connected to a second liquid-gas accumulator;
A check valve is provided between the hydraulic chamber above the jack and the first liquid-gas accumulator;
Each of the working chambers of the liquid-gas accumulator is connected to a pressure maintaining device capable of maintaining a set pressure as long as the valve is closed.
[0020]
The invention also provides a method of controlling a device of the type described above,
In a first stroke, referred to as closing the valve, the control unit commands the closing of the drive solenoid valve and the opening of the discharge solenoid valve, and the first liquid-gas accumulator is The pressure maintaining device is maintained at a first set pressure, the second liquid-gas accumulator is maintained at a second set pressure, the first set pressure is higher than the second set pressure, and The set pressure of 2 is higher than the reduced pressure of the crankcase of the engine,
Next, in a second stroke called separation of the valve from the valve seat, the control unit commands the closing of the discharge electromagnetic valve and the opening of the drive electromagnetic valve,
Next, in a third stroke called return of the valve to the valve seat, the control unit commands the closing of the electromagnetic valve for driving,
Then, in a fourth stroke in which the valve is completely closed, the control unit commands the opening of the discharge solenoid valve until the first stroke in which the valve is closed.
A method for controlling an apparatus is provided.
[0021]
Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, which refers to the accompanying drawings for an understanding.
[0022]
FIG. 1 is a schematic view of the device according to the invention in the closed position of the valve.
[0023]
FIG. 2 is a schematic view of the device according to the invention in the position of the valve away from the valve seat.
[0024]
FIG. 3 is a schematic view of the device according to the invention in the return position of the valve to the valve seat.
[0025]
In the following description, the same reference numerals indicate parts having the same or similar functions.
[0026]
FIG. 1 shows an entire actuating device 10 for a valve 12 of a motor vehicle heat engine made in accordance with the present invention.
[0027]
In the actuator 10, each valve 12 is formed from a tulip-shaped member 14 and a shaft or handle 16 connected to the tulip-shaped member 14. The handle 16 is coupled to a drive 18, for example controlled by an electronic control unit (not shown), to cause the valve 12 to separate from and return to the valve seat (not shown). Have been.
[0028]
The drive 18 is, as is well known, made in the form of a jack 20 having a cylinder 22 in which the handle 16 of the associated valve 12 is axially slidable in a sealed manner, A movable piston 24 connected to the free end of the stem 16 of the valve 12 is arranged. The piston 24 defines two opposing hydraulic chambers in the cylinder 22 which are supplied with an incompressible fluid FHI, for example oil. Thus, piston 24 defines, in cylinder 22, an upper hydraulic chamber 28 and a lower hydraulic chamber 30, more particularly.
[0029]
During operation of the actuator 10, one of the hydraulic chambers 28 or 30 is used to alternately operate the jack 20 and the valve 12 in each of the upper hydraulic chamber 28 and the lower hydraulic chamber 30. The pressure of the incompressible fluid FHI controlled by the control unit is set such that the pressure dominating the pressure alternately becomes higher or lower than the pressure controlling the other hydraulic chambers.
[0030]
In this way, when the pressure P 28 dominating in the hydraulic chamber 28 is higher than the pressure P 30 dominating in the hydraulic chamber 30, the resultant of the pressures acting on the opposing surfaces of the piston 24 is: The piston 24 is pushed downward in the direction of the opening of the valve 12. Conversely, when the pressure P 30 dominating in the hydraulic chamber 30 is higher than the pressure P 28 dominating in the hydraulic chamber 28, the resultant of the pressures acting on the opposing surfaces of the piston 24 is Pushes the piston 24 upward in the direction of closure.
[0031]
According to the present invention, each of the hydraulic chambers 28 or 30 of the jack 22 may be connected to at least one independent hydraulic pressure source, referred to as an actuation source, to solve the above-described problems of the prior art devices. It is possible. The actuation source is coupled to one of the hydraulic chambers 28 or 30 and has pneumatic means for resiliently returning the incompressible fluid FHI. The pneumatic means is for recovering the kinetic energy of the valve 12 during a subsequent movement of the valve 12 during a movement of the valve 12 in a predetermined orientation.
[0032]
Thus, the actuation device 10 according to the invention preferably has two actuation sources 32 and 34. This arrangement is not a limitation of the present invention and may have one or more actuation sources coupled to each of the hydraulic chambers 28 or 30 of the jack 22.
[0033]
This configuration offers a number of advantages over prior art devices.
[0034]
Indeed, as is well known, conventional devices for actuating a valve by a camshaft have the disadvantage that the law of optimally controlling the separation of the valve from the valve seat cannot be applied; It is possible to effectively control the closing speed. Providing a curved, raised profile in the area of the cam suitable for controlling the closure of the valve can provide a reduced velocity to the valve approaching the valve seat, which results in wear of the valve seat Risk and increase the life of the device.
[0035]
To date, most "cam-less" devices have exhibited the problem of sudden opening and closing of the valve, which after a certain time causes significant wear on the valve seat, More often results in noise.
[0036]
The device according to the invention solves this problem because the valve 12 is moved at a substantially zero speed, which can be controlled by a decrease in hydraulic pressure upstream of the solenoid valve EVD, when approaching the limit position of operation. To be able to This reduction in hydraulic pressure can be a function of valve position.
[0037]
To provide the opening of the valve 12 according to the present invention, the first actuation source transfers all of its potential energy to the valve 12 in the form of kinetic energy. This kinetic energy is transferred to the second actuation source, this time in the form of potential energy, when the valve 12 reaches full opening at the end of the stroke. Conversely, to effect closure of the valve 12, the second actuation source transfers all of its potential energy to the valve 12 in the form of kinetic energy. This kinetic energy is transferred to the first actuation source, this time in the form of potential energy, when the valve 12 reaches closing at the end of the stroke. The kinetic energy of the valve 12 is almost zero when closed, whereas the kinetic energy is proportional to the square of the velocity, so the velocity of the valve 12 is also almost zero.
[0038]
Another advantage of the device 10 according to the invention is that it consumes little energy of the liquid.
[0039]
Since energy is stored in the actuation sources 32 and 34 of pressure, there is no need to provide additional liquid pressure to reverse the movement of the valve 12, as in prior art devices. Thus, the consumption of liquid pressure is summarized in the minimum supply of liquid energy described below to compensate for the loss of kinetic energy of the valve 12 during movement. The loss of kinetic energy is particularly caused by various frictions that may be interposed in the drive 18.
[0040]
On the other hand, according to the invention, at least one of the hydraulic chambers 28 or 30 can be connected to an additional discharge source 36. In the source 36, the incompressible fluid FHI is depressurized.
[0041]
In this way, the hydraulic pressure in one of the hydraulic chambers is advantageously reduced to a reduced pressure in order to ensure stability at the end position of the valve 12 in relation to the setting of the reduced pressure in the hydraulic chamber. It is possible to return.
[0042]
According to the invention, the adjustment of the pressures P 28 , P 30 acting on each of the opposing faces of the piston 24 in order to cause an upward or downward movement of the piston 24 is managed entirely by the control unit.
[0043]
Thus, as a whole, the control unit comprises a solenoid valve EVA provided between one of the hydraulic chambers 28 or 30 of the jack 20 and its associated actuation source 32 or 34, and one of the hydraulic chambers 28 or 30 The pressures P 28 , P 30 governing the hydraulic chambers 28 and 30 of the jack 20 can be adjusted by alternately controlling the solenoid valve EVD provided between the pressure source and the discharge source 36. It is.
[0044]
In a preferred embodiment of the invention, each actuation source 32 or 34 comprises a liquid-gas accumulator 32 or 34. The liquid-gas accumulator 32 or 34 has a coating 38, 40 in which the membranes 42, 44 delimit the recovery chambers 46, 48 and the working chambers 50, 52. The recovery chambers 46, 48 are isolated and filled with a compressible gas GC, and the working chambers 50, 52 are connected to the corresponding upper hydraulic chamber 28 or lower hydraulic chamber 30 of the attached jack 20. , Filled with an incompressible fluid FHI.
[0045]
The compressible gas GC contained in the recovery chambers 46 and 48 of the liquid-gas accumulators 32 and 34 makes it possible to exert an elastic restoring action on the incompressible fluid FHI contained in the working chambers 50 and 52. Thus, it constitutes a gas spring which allows the kinetic energy of the valve 12 to be stored. The operating device 10 operates without exhibiting a defect as an electromechanical driven vibration device, that is, without exhibiting a defect due to a large inertia.
[0046]
In addition, the exhaust source 36 has a storage tank 54 connected to a crankcase (not shown) of the engine where the reduced pressure “P r ” governs.
[0047]
The discharge source 36 as specified so far can be coupled to either the hydraulic chamber 28 above the jack 20 or the hydraulic chamber 30 below without changing the operating principle of the actuator 10. It should be noted.
[0048]
However, the closed position of the valve 12, i.e. the position at which the pressure of one of the hydraulic chambers of the jack 20 is reduced, corresponds to the closed position of the valve 12, which ensures a perfect fit of the tulip-shaped member 14 onto the valve seat. It is desirable to do.
[0049]
Therefore, the hydraulic chamber 28 above the jack 20 can be connected to the first liquid-gas accumulator 32 and the discharge source 36 via the solenoid valve EVA and the solenoid valve EVD, respectively. The pressure chamber 30 is directly connected to the second liquid-gas accumulator 34.
[0050]
Further, a check valve 56 can be disposed between the hydraulic chamber 28 above the jack 20 and the first liquid-gas accumulator 32.
[0051]
Finally, each working chamber 50 or 52 of the liquid-gas accumulator 32 or 34 is provided with a pressure maintenance device () capable of maintaining that working chamber at the set pressures Pc 32 and Pc 34 as long as the valve 12 is closed. (Not shown).
[0052]
This pressure maintenance device makes it possible in particular to compensate for the loss of hydraulic energy incurred by the fluid during the movement of the valve 12. These hydraulic energy losses are caused by the friction of the shaft of the valve 12 in the cylinder 22, the friction of the piston 24 in the cylinder, and the "fluid friction" type created by the pressure acting in the incompressible fluid FHI. In particular due to the loss of
[0053]
The present invention also provides a control method for ensuring the operation of the above-described actuator 10 in this configuration.
[0054]
In a first stroke, shown in FIG. 1, called closing of the valve 12, the control unit commands the closing of the driving solenoid valve EVA and the opening of the discharging solenoid valve EVD. The first liquid-gas accumulator 32 is maintained at a first set pressure Pc 32 by a pressure maintaining device, and the second liquid-gas accumulator 34 is maintained at a second set pressure Pc 34 . The first set pressure Pc 32 is higher than the second set pressure Pc 34, the second set pressure Pc 34 is higher than the vacuum pressure in the crankcase "P r" of the engine.
[0055]
Thus, the pressure P 28 dominating in the hydraulic chamber 28 above the jack 20 is equal to the depressurized pressure “P r ” of the crankcase, and thus the set pressure dominating in the hydraulic chamber below the jack. Being lower than Pc 34 , valve 12 rests and closes. Since the working chamber 50 of the liquid-gas accumulator 32 is ready to set the set pressure Pc 32 into the hydraulic chamber 28 above the jack, irrespective of the opening of the solenoid valve EVA, the operating device is "filled". Called "in state."
[0056]
In a second stroke, called the separation of the valve 12 from the valve seat, the control unit commands the closing of the discharge solenoid valve EVD and the opening of the drive solenoid valve EVA. The pressure P 28 is equal to the set pressure Pc 32 governing the inside of the upper hydraulic chamber 28 is higher than the set pressure Pc 34 governing the inside of the hydraulic chamber 30 beneath the jack, the pressure acting on the piston 24 Produces a downward displacement on the piston 24 in the direction in which the valve 12 opens.
[0057]
As the valve 12 opens, the displacement of the valve 12 causes an increase in the volume of the upper hydraulic chamber 28 and thus the expansion of the compressible gas GC contained in the recovery chamber 46 of the liquid-gas accumulator 32, and Of the hydraulic chamber 30 and thus the compression of the compressible gas GC contained in the recovery chamber 48 of the liquid-gas accumulator 34.
[0058]
The acceleration of the valve 12 decreases until the pressure prevailing in the two recovery chambers 46, 48 is equalized to zero. This position of the valve 12 corresponds to the maximum kinetic energy stored by the valve 12, and thus the highest speed. Next, the displacement of the valve 12 continues, and the deceleration of the valve 12 continues until the valve 12 reaches the fully open position at zero speed.
[0059]
At this moment, the kinetic energy of the valve 12 is substantially entirely converted to potential energy stored in the gas spring constituted by the compressible gas GC contained in the recovery chamber 48 of the liquid-gas accumulator 34. . Thus, the pressure in the recovery chamber 48 is close to the pressure prevailing in the recovery chamber 46 at the beginning of the second stroke, except for the pressure drop.
[0060]
Thus, the incompressible fluid FHI is now at approximately the first set pressure Pc 32 in the hydraulic chamber 30 below the jack and approximately at the second set pressure Pc 32 in the hydraulic chamber 30 above the jack. a set pressure Pc 34. At that time, the control unit commands the closing of the solenoid valve EVA.
[0061]
The resultant value of the pressures P 28 , P 30 acting on the piston 24 is then reversed and in a third stroke, called return of the valve to the valve seat, the control unit commands the closing of the drive solenoid valve EVA. .
[0062]
At that time, the valve 12 begins its closing movement as soon as the increase in the pressure P 28 in the upper hydraulic chamber 28 is sufficient. If the device has a check valve 56, the setting of the threshold value of the check valve 56 allows the determination of the dwell time of the separation of the valve from the valve seat when the valve is fully open, If there are slight defects, this can be returned to a possibly negligible value.
[0063]
The characteristics of the closing movement of the valve 12 are exactly analogous to the opening movement. It is therefore noted that the valve 12 closes on its seat with virtually zero speed, and thus does not result in wear of the valve seat, which significantly increases the life of the engine under consideration. Should.
[0064]
Finally, in a fourth stroke, which is a complete closure of the valve 12 which occurs when the valve 12 is newly closed, to reduce the pressure P 28 remaining in the hydraulic chamber 28 above the jack. , The control unit commands the opening of the solenoid valve EVD. The actuator 10 is then brought back to the configuration of the first stroke of closing the valve 12 as soon as the pressure has stabilized.
[0065]
If the actuator 10 has a check valve, it will be noted that the valve 12 will automatically close at the end of the period defined in relation to the threshold value of the check valve activation.
[0066]
It should be noted that as a possible variant, between the second and third strokes, this period can be controlled, i.e. the check valve 56 can be stopped and the time during which the valve 12 is in the open position can be fixed. is there. This form corresponds to a well-known exhaust gas recirculation method called EGR (Exhaust Gas Recycling), for example, when the actuator is applied to the exhaust valve 12, and the stroke to the bottom dead center of the piston. During this time, it is possible to keep the valve 12 open in order to facilitate performing a re-intake of the combustion gas.
[0067]
This configuration is particularly applicable to mass-produced automotive engines where minimal fuel consumption is required.
[0068]
In this case, the return of the incompressible fluid FHI to the working chamber 50 of the liquid-gas accumulator is ensured by the solenoid valve EVA, not by the check valve 56. This is the reopening of the drive solenoid valve EVA after a delay time during which the control unit can command during the third stroke. The hydraulic fluid is circulated by reopening the solenoid valve EVA instead of being circulated by the check valve 56 as in the specific embodiment of the present invention. Therefore, this delay time corresponds to the time during which the valve 12 remains in the open position.
[0069]
Thus, the present invention allows for the realization of barometric pressure control of a valve 12 of a mass-produced thermal engine, i.e., a high speed engine, which is reliable, inexpensive and has low engine energy demands.

Claims (10)

自動車の熱エンジンの弁(12)の作動用の装置(10)であって、
各上記弁(12)は軸すなわち柄部(16)を有し、
上記柄部(16)は、取り付けられた上記弁(12)の弁座からの離隔と上記弁座への復帰を引き起こすために、制御ユニットによって制御される駆動装置(20)に連結され、
各上記駆動装置(20)は、シリンダ(22)を有するジャッキの形に作られ、
上記シリンダ(22)の内部においては、取り付けられた上記弁(12)の上記柄部(16)が、密閉状態で軸方向に滑動可能であり、
上記シリンダ(22)の上記内部には、上記弁の上記柄部(16)の自由端に連結された可動のピストン(24)が配置され、
上記ピストン(24)は、上記シリンダ(22)の中に、それぞれが非圧縮性の流体(FHI)を供給される、対向する上の液圧チャンバー(28)と下の液圧チャンバー(30)との、2つの液圧チャンバー(28、30)を画定し、
各上記液圧チャンバーの中には、上記流体(FHI)の圧力(P28、P30)が交互に設定され、
上記圧力(P28、P30)は、上記ジャッキ(20)及び上記弁(12)を交互に作動させるために、上記液圧チャンバー(28、30)の1つの中を支配する圧力が、他の上記液圧チャンバーの中を支配する圧力に対して、交互に高圧または低圧となるように、上記制御ユニットによって制御される、
自動車の熱エンジンの弁(12)の作動用の装置(10)において、
上記ジャッキ(20)の各上記液圧チャンバー(28、30)は、作動源と呼ばれる少なくとも1つの独立した液体圧力源(32、34)と連結されることが可能であり、
上記液体圧力源(32、34)は、上記液圧チャンバー(28、30)の1つのみに連結され、
上記液体圧力源(32、34)は、所定の向きにおける上記弁(12)の運動の行程において、上記所定の向きと反対の向きの後の上記弁(12)の運動のために、上記弁(12)の運動エネルギを回収するための、上記流体(FHI)を弾性的に戻す手段を有する、
ことを特徴とする自動車の熱エンジンの弁(12)の作動用の装置(10)。
An apparatus (10) for operating a valve (12) of a heat engine of a motor vehicle,
Each said valve (12) has a shaft or handle (16),
The handle (16) is coupled to a drive (20) controlled by a control unit to cause the attached valve (12) to separate from and return to the valve seat;
Each said drive (20) is made in the form of a jack having a cylinder (22),
Inside the cylinder (22), the handle (16) of the attached valve (12) is slidable in the axial direction in a sealed state,
A movable piston (24) connected to a free end of the handle (16) of the valve is disposed in the interior of the cylinder (22).
The piston (24) is opposed to the upper hydraulic chamber (28) and the lower hydraulic chamber (30), each of which is supplied with an incompressible fluid (FHI) in the cylinder (22). Defining two hydraulic chambers (28, 30)
In each of the hydraulic chambers, the pressure (P 28 , P 30 ) of the fluid (FHI) is set alternately,
The pressure (P 28 , P 30 ) is such that the pressure dominating in one of the hydraulic chambers (28, 30) is different from the pressure in the other to activate the jack (20) and the valve (12) alternately. Is controlled by the control unit so that the pressure prevailing in the hydraulic chamber is alternately high or low.
In a device (10) for the operation of a valve (12) of a heat engine of a motor vehicle,
Each of the hydraulic chambers (28, 30) of the jack (20) can be connected to at least one independent liquid pressure source (32, 34) called an actuation source;
The liquid pressure source (32, 34) is connected to only one of the hydraulic chambers (28, 30);
The liquid pressure source (32, 34) provides for the movement of the valve (12) in a predetermined orientation, the movement of the valve (12) after the opposite direction to the predetermined direction, due to the movement of the valve (12). (12) means for elastically returning the fluid (FHI) for recovering the kinetic energy of (12),
Device (10) for the operation of a valve (12) of a heat engine of a motor vehicle.
上記弾性的に戻す手段は、気圧式であることを特徴とする、請求項1に記載の装置。Apparatus according to claim 1, wherein said resilient return means is pneumatic. 上記液圧チャンバー(28、30)の少なくとも1つは、排出源と呼ばれる追加の源(36)に連結させることが可能であり、上記追加の源(36)において上記流体(FHI)の液圧が減圧されることを特徴とする、請求項1または2に記載の装置(10)。At least one of the hydraulic chambers (28, 30) can be connected to an additional source (36), referred to as a drain source, at which the hydraulic pressure of the fluid (FHI) is increased. Device (10) according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure is reduced. 上記制御ユニットは、上記液圧チャンバー(28、30)の1つと上記液圧チャンバー(28、30)の1つに結合された上記作動源(32、34)との間に設けられた駆動用の電磁弁(EVA)と、上記液圧チャンバー(28、30)の1つと上記排出源(36)との間に設けられた排出用の電磁弁(EVD)とを交互に制御することによって、上記ジャッキ(20)の上記液圧チャンバー(28、30)の中を支配する圧力(P28、P30)を調節することが可能であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1つに記載の装置(10)。The control unit includes a drive unit provided between one of the hydraulic chambers (28, 30) and the operating source (32, 34) coupled to one of the hydraulic chambers (28, 30). By alternately controlling the electromagnetic valve (EVA) of the above and a discharge electromagnetic valve (EVD) provided between one of the hydraulic chambers (28, 30) and the discharge source (36), characterized in that it is possible to adjust the pressure (P 28, P 30) that govern in the fluid pressure chamber (28, 30) of the jack (20), any one of claims 1 to 3 An apparatus (10) according to one. 各上記作動源(32、34)は、液−気アキュムレータ(32、34)から構成され、上記液−気アキュムレータ(32、34)は被覆(38、40)を有し、上記被覆(38、40)の中では、膜(42、44)が、復元チャンバー(46、48)と、作動チャンバー(50、52)とを区切り、上記復元チャンバー(46、48)は分離されて圧縮性ガス(GC)によって満たされており、上記作動チャンバー(50、52)は、取り付けられた上記ジャッキ(20)の対応する上の上記液圧チャンバー(28)または下の上記液圧チャンバー(30)と接続され、非圧縮性の上記流体(FHI)によって満たされていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1つに記載の装置(10)。Each of the actuation sources (32, 34) is composed of a liquid-gas accumulator (32, 34), and the liquid-gas accumulator (32, 34) has a coating (38, 40), and the coating (38, 40). In (40), the membrane (42, 44) separates the recovery chamber (46, 48) from the working chamber (50, 52), and the recovery chamber (46, 48) is separated and compressed gas ( GC), the working chambers (50, 52) being connected to the corresponding upper hydraulic chamber (28) or lower hydraulic chamber (30) of the installed jack (20). Device (10) according to any of the preceding claims, characterized in that the device (10) is filled with the incompressible fluid (FHI). 上記ジャッキ(20)の上の上記液圧チャンバー(28)は、第1の液−気アキュムレータ(32)や上記排出源(36)と、それぞれ上記駆動用の電磁弁(EVA)と上記排出用の電磁弁(EVD)を介して連結することが可能であり、上記ジャッキの下の上記液圧チャンバー(30)は第2の液−気アキュムレータ(34)と直接連結することが可能であることを特徴とする、請求項4に請求項5を組み合わせた装置(10)。The hydraulic chamber (28) above the jack (20) includes a first liquid-gas accumulator (32), the discharge source (36), the driving solenoid valve (EVA), and the discharge And the hydraulic chamber (30) below the jack can be directly connected to a second liquid-gas accumulator (34). An apparatus (10) according to claim 4, characterized in that: 逆止弁(56)が、上記ジャッキ(20)の上の上記液圧チャンバー(28)と上記第1の液−気アキュムレータ(32)との間に設けられたことを特徴とする、請求項6に記載の装置(10)。The check valve (56) is provided between the hydraulic chamber (28) above the jack (20) and the first liquid-gas accumulator (32). An apparatus (10) according to claim 6. 上記排出源(36)は、減圧された圧力(P)が支配するエンジンのクランクケースと連結された貯蔵タンク(54)を有することを特徴とする、請求項3または4に記載の装置(10)。The device (5) according to claim 3 or 4, characterized in that the discharge source (36) has a storage tank (54) connected to the crankcase of the engine where the reduced pressure ( Pr ) prevails. 10). 上記液−気アキュムレータ(32、34)の各上記作動チャンバー(50、52)は、上記弁(12)が閉鎖されている限りは設定圧力(Pc32、Pc34)に維持することが可能な圧力維持装置に連結されたことを特徴とする、請求項5に記載の装置(10)。Each of the working chambers (50, 52) of the liquid-gas accumulator ( 32 , 34 ) can be maintained at a set pressure (Pc32, Pc34) as long as the valve (12) is closed. Device (10) according to claim 5, characterized in that it is connected to a pressure maintenance device. 上記弁(12)の閉止と呼ばれる第1行程においては、上記制御ユニットは、上記駆動用の電磁弁(EVA)の閉鎖と、上記排出用の電磁弁(EVD)の開口を指令し、上記第1の液−気アキュムレータ(32)は、上記圧力維持装置によって第1の設定圧力(Pc32)に維持され、上記第2の液−気アキュムレータ(34)は第2の設定圧力(Pc34)に維持され、上記第1の設定圧力(Pc32)は、上記第2の設定圧力(Pc34)より高く、上記第2の設定圧力(Pc34)は上記エンジンのクランクケースの上記減圧された圧力(P)より高く、
次いで、上記弁(12)の上記弁座からの離隔と呼ばれる第2行程においては、上記制御ユニットは、上記排出用の電磁弁(EVD)の閉鎖と、上記駆動用の電磁弁(EVA)の開口を指令し、
次いで、上記弁(12)の上記弁座への復帰と呼ばれる第3行程においては、
上記制御ユニットは、上記駆動用の電磁弁(EVA)の閉鎖を指令し、
次いで、上記弁(12)が完全に閉鎖される第4行程においては、上記制御ユニットは、上記弁(12)の閉止である上記第1行程まで、上記排出用の電磁弁(EVD)の開口を指令する、
ことを特徴とする、請求項8または9と組み合わされた請求項7に記載の自動車の熱エンジンの弁(12)の作動装置(10)の制御方法。
In a first stroke called closing of the valve (12), the control unit commands the closing of the driving electromagnetic valve (EVA) and the opening of the discharging electromagnetic valve (EVD). 1 of the liquid - vapor accumulator (32) has a first set pressure by the pressure maintenance device is maintained (Pc 32), the second liquid - vapor accumulator (34) and the second set pressure (Pc 34) , The first set pressure (Pc 32 ) is higher than the second set pressure (Pc 34 ), and the second set pressure (Pc 34 ) is reduced in the crankcase of the engine. Higher than the pressure (P r )
Next, in a second stroke called separation of the valve (12) from the valve seat, the control unit closes the discharge electromagnetic valve (EVD) and closes the drive electromagnetic valve (EVA). Command the opening,
Next, in a third stroke called return of the valve (12) to the valve seat,
The control unit commands the closing of the driving electromagnetic valve (EVA),
Next, in a fourth stroke in which the valve (12) is completely closed, the control unit determines that the opening of the discharge electromagnetic valve (EVD) is continued until the first stroke in which the valve (12) is closed. Command,
The method of controlling an actuator (10) of a valve (12) of a heat engine of a motor vehicle according to claim 7, characterized in that it is combined with claim 8 or 9.
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